完美西瓜：西瓜的熟度与阻抗匹配

　　去年春天，我在楼顶的阳台上种下了几棵西瓜苗，到了夏天，理应迎来的是收获的喜悦，实则不然，在收获之前，如何辨别西瓜是否成熟，是个不小的麻烦。

　　西瓜的采摘时间窗口并不小，但想要摘到完美的西瓜，这个窗口时间控制就要控制得小。

　　一个完美的西瓜，应该是脆爽多汁的，而熟过头的西瓜，果肉吃起来就会粉化，甚至出现空心、干瘪的情况。这就意味着，西瓜一旦成熟，就会越来越失去脆性与水分，因此及时对成熟的西瓜进行采摘，是很有必要的。但过早地采摘，又会使原本香甜的西瓜吃起来寡淡无味，也就是我们说的，西瓜还没熟。

　　我们可以在网上搜寻到许多网友提供的方法，用于判断西瓜的“好坏”，为什么说“好坏”，因为这些方法可以被分为两种，一种是判断西瓜是否成熟，另一种是判断西瓜是否过熟。

　　通过敲击手感、声音，瓜蔓是否枯萎，瓜柄是否有绒毛，等等方式来判别西瓜的好坏，虽是大家的经验之谈，但同样根据网友的反馈，判断失误的情况也不少，因为这些方法，都具有其局限性，对于不同大小，不同形状，不同品种的瓜，并非完美适用，好比一个三公斤的圆西瓜，和一个十公斤的长圆形西瓜，它们敲上去的声音肯定是不一样的，更何况品种之间尚存在差异。

　　那么有没有一种方法，可以“百发百中”地判断，西瓜是否成熟？对于瓜农来说，有，那就是去数西瓜坐果的天数，对于特定的品种，坐果天数是确定的，这样就可以准确地判断出，西瓜是否成熟。但根据个人经验，数西瓜的坐果天数也没有那么容易，因为西瓜的雌花是否授粉，在前几天是看不出来的，未授粉的西瓜会一直保持着小西瓜的样子，最后枯死，从瓜蔓上掉落，而授粉过的西瓜，等哪天发现其膨大生长，就已经不知道它是什么时候开始坐果的了。最后，西瓜的实际成熟速度，其实还是会受到环境的影响，这就使得通过坐果天数判断西瓜是否成熟，也没有“那么”精准。

　　在经过一年的种植后，通过在西瓜生长不同的时期对其进行拍击，并结合大致的坐果时间以及最后切开食用时的实际表现，我总结出了一套方法，可以精准地无伤判断西瓜是否“完美”。

　　本文介绍了一种通过徒手拍击西瓜表面，感知西瓜的振动情况，来无伤判断西瓜内部果肉熟度的操作方法，并附上其底层原理解释，以为西瓜种植或果品挑选提供精准的技术支持。

　　将待测西瓜平稳地置于面前能够用双手接触到的地方，一只手扶住西瓜的一侧，再用另一只手不断地拍击西瓜的另一侧。如果是一个完美的西瓜，则扶住西瓜的手会感觉到十分明显的震颤，同时拍击的手也能够感觉到十分明显的震颤，这种震颤明显到足以让人感觉西瓜像会被震颤破碎。对于尚未成熟的西瓜，这种震颤会偏弱，甚至没有震颤，而对于熟过头的西瓜，仅拍击侧，手会感觉到震颤，另一侧扶住西瓜的手则会感觉不到震颤或震颤明显减弱。

　　对于瓜农来说，这种震颤会随着西瓜的成熟逐渐加强，达到顶峰后持续一段时间，再开始减弱，因此一旦发现西瓜拍上去的震颤不再加强，就应择日开始对西瓜进行采摘。

　　而对于在市场中选购西瓜的消费者而言，可以多拍几个规格相似的西瓜，震颤最强者为佳。

　　在信号传输系统中，有一个概念总是让人在意，那就是阻抗匹配，为什么要阻抗匹配？阻抗匹配的目的是使被传输信号能能够最大程度地从信号源被送达接收端，而不发生反射。这就意味着，在传输线路上如果发生了阻抗突变，也就是阻抗不匹配，就会导致信号在通过突变点时产生反射，降低传输效率。

　　切开一个刚刚开始膨大的小西瓜，我们会发现，此时的瓜肉呈白色，与瓜皮相同，同时硬度和含水量也和瓜皮相近，因此我们可以认为此时的瓜肉和瓜皮对于机械波的特征阻抗相同或近似；而切开一个成熟的西瓜，我们会发现，此时的瓜肉与瓜皮的性质完全不同，无论是含水量还是密度，此时瓜肉与瓜皮对于机械波的特征阻抗完全不同。

　　如果将一个完整的西瓜视为传输线，那么这根传输线上将有两次阻抗突变，也就是两处瓜皮与瓜瓤的交界处。

　　我们的检测方法，即在西瓜的一侧，用手拍击表面，可以视其为机械波的波源，产生的机械波穿过表皮，向内传导，通过两处阻抗突变点，来到西瓜的另一侧，被扶住瓜的手接收到。

　　西瓜越成熟，阻抗突变就会越严重，机械波在通过阻抗突变点时产生的反射就会越严重，致使机械波不断地在两个阻抗突变点之间来回反射。因为不是全反射，所以每次反射的同时也会向外透射一部分机械波，多次反射带来的多次透射，会被手感受到，成为震颤。

　　因此，前文所描述的方法，其实就是通过西瓜内部阻抗突变点对于机械波的反射程度来评估瓜皮与瓜瓤之间的差异性，从而识别出西瓜的成熟度。

　　对于未成熟的西瓜，因为阻抗突变不严重，所以发生的反射较少，机械波更多的是以直达的形式穿透西瓜，使人感受不到震颤。而对于过度成熟，或是品质不佳的西瓜，其瓜瓤会变沙、松散、脱水，进而对机械波产生非常大的阻尼，使得机械波进入瓜瓤后被迅速衰减，因此除了拍击侧会感受到明显的第一反射波外，其他反射波都会被严重衰减，使得震颤感减弱。

　　虽然本文所提到的方法具有极高的普适性，并不受西瓜形状、品种的限制，但其本质还只是判断西瓜是否处于最佳熟度，而不是直接判断西瓜的品质。西瓜是否香甜，西瓜籽的多少，还要取决于西瓜品种和种植条件，这些条件不满足，即使是出于最佳熟度的西瓜也不一定会好吃。但我相信除非你是一个不合格的农夫，否则这种情况应该会很少见。当然，有些特殊品种的西瓜可能在拍击时就会拍碎，碎了的话不用担心，可以通过直接品尝来鉴别其品质。

　　最后希望大家都能够拍出自己的梦中情瓜。